CN108495718A - 用于涂布整体式基材的端表面的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

描述了用液体涂布整体式基材的端表面的方法以及用于此方法的设备。所述方法包括∶(a)将整体式基材传送至涂布辊或朝向涂布辊传送；以及(b)通过使所述整体式基材的端表面与装载有液体的所述涂布辊接触，将所述液体施加至所述端表面上。

Description

用于涂布整体式基材的端表面的方法和设备
发明领域
本发明涉及一种涂布用于排放物控制装置中的整体式基材的端表面的方法。本发明还提供一种用于涂布整体式基材的端表面的设备。
发明背景
每年制造大量的包括经涂布的整体式基材的排放物控制装置。这样的装置的主要用途之一是用于处理废气，例如由电站或内燃发动机、尤其是车辆内燃发动机产生的废气。该整体式基材含有多个通道，所述通道使废气与基材内的通道壁上的涂层接触。此涂层可以捕集、氧化和/或还原对人体健康有害或环境不友好的废气的成分。该整体式基材还可以是过滤器基材，其可去除烟灰(即，颗粒物质)，例如由内燃发动机产生的烟灰。
对在废气中的可以排放到大气中的污染物的水平进行限制的环境法规正日益严格。需要提供具有改善或改变活性的排放物控制装置以便满足这些法规要求。一种这样的途径是在整体式基材的端表面上施加涂层，尤其是催化性涂层。
US 8,257,659 B2描述了一种排放物控制装置，其具有蜂窝基材的入口端表面或入口端面，其具有催化性涂层以用于还原或阻止通道开口被烟灰阻塞(所谓的面堵塞)。
本申请人的英国专利申请号1504658.4描述了一种排放物控制装置，其具有出口端表面，所述出口端表面涂布有捕获材料以用于在装置暴露于高温时捕集变得挥发的铂。
需要一种用于精确地涂布仅整体式基材的端表面的自动方法。
发明内容
发明人已研发一种方法和设备，其允许用液体自动和均匀涂布整体式基材的端表面。本发明还允许精确地控制涂布至整体式基材上的液体、尤其液体中存在的铂族金属盐的量，因而避免浪费。
本发明提供一种用液体涂布整体式基材的端表面的方法，优选是自动方法。所述方法包括：
(a)将整体式基材传送至涂布辊或朝向涂布辊传送；和
(b)通过使整体式基材的端表面与装载有液体的涂布辊接触，将液体施加至该端表面上。
本发明还提供一种用液体涂布整体式基材的端表面的设备，优选是自动设备。该设备包括∶
(a)用于整体式基材的传送装置；
(b)用于将液体施加至整体式基材的端表面上的涂布辊；和
(c)液体施加器；
其中传送装置经布置为将整体式基材传送至涂布辊或朝向涂布辊传送，并且液体施加器经布置为使涂布辊装载液体。
该设备是用于执行本发明的方法。因此，本发明涉及用于执行该方法的设备的用途。
现有技术中用于用液体、尤其是载体涂料(washcoat)涂布整体式基材的方法集中于涂布基材内通道的内壁。它们没有提供用于使液体受控且均匀施加至基材的仅端表面的实用方法。
附图简要说明
图1示出根据本发明的设备的截面图。涂布辊(1)在槽(5)内旋转，所述槽(5)含有用于向整体式基材(10)的端表面施加的液体(2)。传送装置上示出了整体式基材，该传送装置是包括多个辊(4)的辊式传送机。该设备还包括第二传送装置，其为包括多个辊(6)的辊式传送机。
发明的详细说明
本发明涉及一种用液体涂布整体式基材的端表面或端面的方法以及用于此方法的设备。本发明的方法以及用于此方法的设备是用于用液体涂布整体式基材的大体上仅端表面或端面。有利地，本发明促进端表面的涂布，且没有液体显著进入整体式基材中。很难在没有无意中将涂料施加整体式基材内的通道的情况下，自动地涂布整体式基材的大体上仅端表面。
对于某些液体，可能难以阻止所有液体进入整体式基材的通道。在这样的环境中，本发明允许获得跨过所有通道的平均涂层深度(即，所有通道在被涂布的端表面处具有开口端)以及各自通道内均匀的涂层分布。
原则上，本发明可用于涂布任何类型的整体式基材的端表面。整体式基材优选是整体式蜂窝基材。
整体式基材可以具有常规圆形截面，或其可以具有椭圆形、卵形、"赛道形"或其他非对称截面。
整体式基材具有通常延伸通过其中的多个通道。
整体式基材可以是过滤器基材或流通式基材(即，整体式过滤器基材或整体式流通式基材)。
流通式基材一般包括通常延伸通过其中的多个通道，其中各通道在两端开放(即，入口处的开口端和出口处的开口端)。通道在多个壁之间形成。该壁可以包括非多孔材料或多孔材料，优选地，该壁包括非多孔材料。
过滤器基材具有与流通式基材不同的结构。相反，过滤器基材包括多个通道，其中各通道具有开口端和封闭端(例如，阻塞端或堵塞端)。各通道通常通过壁与相邻或邻近通道分离。该壁包括多孔材料或基本上由多孔材料组成。这样的多孔材料是本领域众所周知的。
一般说来，过滤器基材包括多个入口通道和多个出口通道。各入口通道具有在基材的第一端处的开口端和在基材的第二端处的封闭(例如，阻塞或堵塞)端(即，第二端是与第一端相反的端)，并且各出口通道具有在基材的第一端处的封闭(例如，阻塞或堵塞)端和在基材的第二端处的开口端。
在过滤器基材中，具有在基材的第一端处的开口端和在基材的第二(即，相反)端处的封闭端的各通道通常与具有在基材的第一端处的封闭端和在基材的第二(即，相反)端处的开口端的通道邻近。通道之间的流体连通是经由基材的壁(例如，通过多孔材料)。
通常，过滤器基材的通道具有交替的封闭(例如，阻塞或堵塞)端和开口端。因此，各入口通道可以邻近于出口通道，并且各出口通道可以邻近于入口通道。当从过滤器基材的任一端观察时，通道可具有棋盘的外观。
一般而言，优选该整体式基材是流通式基材。
整体式基材通常是由陶瓷材料或金属材料制作或构成。优选的是，该基材是由钛酸铝、堇青石(SiO2-Al2O3-MgO)、碳化硅(SiC)、Fe-Cr-Al合金、Ni-Cr-Al合金、或不锈钢合金制作或构成。
该整体式基材可包括分散在基材内(例如，分散在基材的主体内)的催化性材料。催化性材料(或其前体)是用于形成整体式基材的挤出物的一部分。因此，整体式基材可为挤出型固体主体，其中所述固体主体包括催化性材料。
该液体可为溶液或悬浮液。该悬浮液可为胶质悬浮液，例如溶胶，或非胶质悬浮液。当液体是溶液或悬浮液时，其可为水溶液或含水悬浮液。
优选的是，液体是溶液，更优选是水溶液。
一般说来，液体是粘性的。
通常，液体包括催化剂组分。表述“催化剂组分”涵盖了可以包含在涂层中的有助于所得排放物控制装置的活性的任何组分或其前体。催化性组分可为例如(i)铂族金属(PGM)或PGM的氧化物(或前体，例如PGM的盐)，(ii)过渡金属或过渡金属的氧化物(或前体，例如过渡金属的盐)，(iii)载体材料(例如，耐火氧化物)，(iv)NOx存储组分，例如碱金属、碱土金属或其氧化物或碳酸盐，和/或(v)沸石。应理解术语“催化剂组分”不要求组分本身具有在术语“催化剂”的含义的严格意义上的催化活性(例如，动力学增加反应的速率)。例如，催化剂组分可以指的是能够存储或吸收NOx或烃的材料。包含催化剂组分的液体是本领域的技术人员已知的。液体中包括的一种或多种催化剂组分将取决于待制造的产品。
由本发明的方法或通过使用本发明的设备而获得的产物可为例如三元催化剂(TWC)，汽油颗粒过滤器(GPF)，柴油氧化催化剂(DOC)，催化烟灰过滤器(CSF)，贫NOx捕集器(LNT)，被动NOx吸附器(PNA)，选择性催化还原(SCR)催化剂，选择性催化还原过滤器催化剂(SCRFTM)，氨泄漏催化剂(ASC)，冷启动催化剂(dCSCTM)，脲水解催化剂(UHC)或它们中两种或更多种的组合。
除“催化剂组分”以外，液体可还包括配制助剂。术语“配制助剂”是指液体中包含的用于改变其化学或物理性质以用于涂布至整体式基材上的组分。配制助剂可例如辅助催化性组分在液体中的分散，或改变液体的粘性。配制助剂可能不存在于最终涂布的整体式基材产物中(例如，其在焙烧期间可能分解或降解)。配制助剂可为例如酸，碱，增稠剂(例如，有机化合物增稠剂)或粘合剂。这样的配制助剂的实例是本领域已知的。
一般说来该液体可包含增稠剂。可包含增稠剂以给液体提供粘性以允许其粘附至整体式基材的端表面和/或减少或阻止液体进入整体式基材的通道中。
术语“液体”如本文所用可涵盖术语“载体涂料”。一般说来，载体涂料包括沸石或载体材料，例如耐火氧化物。
优选的是，该液体包含PGM的盐或过渡金属的盐，优选PGM的盐，尤其当液体是溶液、例如水溶液时。更优选地，该液体不是载体涂料。因此，该液体不包含沸石或载体材料，例如耐火氧化物。
该液体可为浸渍溶液，尤其当该液体不包含沸石或载体材料如耐火氧化物时。当液体是浸渍溶液时，则优选该浸渍溶液包含铂族金属，例如选自铂、钯、铑和其两种或更多种的组合的铂族金属。
本发明中所用整体式基材可为经涂布的整体式基材或未经涂布的整体式基材。优选的是，整体式基材是经涂布的整体式基材(即，整体式基材是经预涂布的)。使用现有技术中任何合适方法来预涂布该整体式基材，例如，申请人的WO 99/47260,WO 2011/080525和WO 2014/195685。
经涂布的整体式基材(例如经预涂布的整体式基材)通常包含多个通道内的涂层。该涂层可以设置在多个壁上和/或内。
当经涂布的整体式基材是流通式基材时，则通常地，该涂层优选设置在多个壁上。当经涂布的整体式基材是经涂布的过滤器基材时，则涂层是在多个入口通道内和/或多个出口通道内。
通常，涂层(即，经涂布的整体式基材[例如经预涂布的整体式基材]的涂层)具有与通过本发明方法或通过使用本发明设备获得的整体式基材的端表面上的涂层不同的组成。
本发明可提供一种用于用液体同时涂布多个整体式基材的多个端表面或端面的方法和/或设备。因此，若干整体式基材中每个的端面可同时用液体涂布。本发明的方法优选用于用液体涂布多个整体式基材的大体上仅多个端表面或端面。
一般说来，涂布辊具有纵轴，并且涂布辊围绕该纵轴旋转(例如在使用时，例如用于本发明的方法中)或者是能够围绕该纵轴旋转的。优选的是，涂布辊是圆柱形的，并且围绕其纵轴旋转(例如在使用时，例如用于本发明的方法中)或者是能够围绕其纵轴(即，圆柱轴)旋转的。涂布辊优选是直圆柱形的。
涂布辊优选是电机驱动的。
一般而言，该涂布辊包括端面。该端面移动(例如在使用时，例如用于本发明的方法中)或是可移动的。侧表面上的点围绕涂布辊的纵轴旋转(例如在使用时)或者是能够围绕涂布辊的纵轴旋转的。
涂布辊的侧表面在本文称为"涂布器表面"。涂布器表面通常是弯曲侧表面。当涂布辊是圆柱形的(例如，是圆柱体)时，尤其是直圆柱形的时，涂布器表面是圆柱体的侧表面(即，不是圆柱体的圆形端或端表面)。
本发明的方法包括(a)例如通过使用用于整体式基材的传送装置(即，本发明的设备的传送装置)，将整体式基材传送至涂布辊或朝向涂布辊传送。
优选的是，该方法的步骤(a)包括(a)将整体式基材传送至涂布辊或朝向涂布辊传送，以使整体式基材的端表面与涂布辊接触，优选与涂布辊、例如本文定义的涂布辊的涂布器表面接触。更优选地，步骤(a)包括(a)将整体式基材传送至涂布辊或朝向涂布辊传送，以使整体式基材的端表面与涂布辊的涂布器表面接触。
一般而言，本发明的方法的步骤(a)包括：(a)将整体式基材以取向传送至涂布辊或朝向涂布辊传送，其中(i)整体式基材的端表面[即，端表面平面或含有该端表面的平面]是大体上与涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)平行的，和/或(ii)整体式基材的多个通道(例如，延伸通过其中的通道)是大体上垂直于涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)。端表面优选是待涂布的端表面。当端表面具有如(i)和/或(ii)中定义的取向时，整体式基材恰当地取向以便使用涂布辊将液体施加至端表面。
本发明的方法的步骤(a)通常包括(a)将将整体式基材以一种方向传送至涂布辊或朝向涂布辊传送，其中该方向与涂布辊相切(即，与涂布辊的圆形截面相切)。优选的是，步骤(a)包括(a)将整体式基材以一种方向和取向传送至涂布辊或朝向涂布辊传送，其中该方向与涂布辊相切(即，与涂布辊的圆形截面相切)和其中(i)整体式基材的端表面[即，端表面平面或含有该端表面的平面]是大体上与涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)平行的，和/或(ii)整体式基材的多个通道(例如，延伸通过其中的通道)是大体上垂直于涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)。
通常，涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)是大体上水平的或大体上竖直的(例如，相对于地面)。优选的是，涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)是大体上水平的(例如，相对于地面)。
整体式基材的端表面[即，端表面平面或含有该端表面的平面]可为大体上与涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)平行的。当涂布辊的纵轴是大体上水平的(例如，相对于地面)时，整体式基材的端表面可为大体上水平的(例如，相对于地面)。当涂布辊的纵轴是大体上竖直的(例如，相对于地面)时，整体式基材的端表面可为大体上竖直的(例如，相对于地面)。优选的是，整体式基材的端表面是大体上水平的。
整体式基材的多个通道(例如，延伸通过其中的通道)可大体上垂直于涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)。当涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)是大体上水平的(例如，相对于地面)时，整体式基材的多个通道(例如，延伸通过其中的通道)可为大体上竖直的(例如，相对于地面)。当涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)是大体上竖直的(例如，相对于地面)时，整体式基材的多个通道(例如，延伸通过其中的通道)可为大体上水平的(例如，相对于地面)。优选的是，整体式基材的多个通道是大体上竖直的。
尤其有利的是，整体式基材的端表面是大体上水平的，和/或整体式基材的多个通道是大体上竖直的。在这样的布置中，整体式基材是直立的，并且重力帮助减少和/或阻止来自涂布辊的液体进入整体式基材的通道中。因此，整体式基材的大体上仅端表面或端面被液体涂布。
当涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)是大体上水平的(例如，相对于地面)时，优选的是，整体式基材、优选整体式基材的端表面在涂布辊上方通过。因此，整体式基材与涂布辊的涂布器表面接触并且在其上方通过。在此布置中，整体式基材的下端表面被液体涂布。
通常，涂布辊的纵轴的位置相对于传送装置的位置是固定的，尤其在使用时。
在本发明的方法中，步骤(b)可包括(b)通过使整体式基材的端表面与装载有液体的涂布辊接触并且使整体式基材在涂布辊上方通过，将液体施加至该端表面上。
在本发明的设备中，传送装置在涂布辊的上游。
将该涂布辊定位以允许来自传送装置的整体式基材(例如，整体式基材的端表面)在涂布器表面(即，涂布辊的涂布器表面)上方通过，优选使与涂布器表面接触并且在其上方通过。
原则上，传送装置可以是用于将整体式基材运送至涂布辊、优选用于运输具有被取向以便用涂布辊涂布的端表面的整体式基材的任何自动装置。传送装置将不会导致整体式基材破坏或损坏。
传送装置可以例如是辊式传送机、带式传送机、丝网式传送机、链式传送机或机器臂。
当传送装置是辊式传送机时，传送装置优选地包括多个辊，优选多个串联布置的辊。多个辊中的每个辊通常是圆柱形的。多个辊中的每个辊具有纵轴(即，圆柱轴)。优选的是多个辊中的每个辊的直径是相同的。
多个辊提供一系列表面以用于支撑整体式基材并且将其传送至涂布辊。多个辊中的每个辊具有表面以用于支撑整体式基材并且将其传送至涂布辊。
在使用时，优选的是多个辊中的每个辊的每个表面的切向速度是相同的。多个辊可以是电机驱动的，优选是电机驱动的，以使得多个辊中每个辊的每个表面的切向速度是相同的。
通常，多个辊包括与涂布辊相邻(例如直接相邻)的辊。与涂布辊相邻的辊优选具有大体上与涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)平行的纵轴(即，圆柱轴)。
当传送装置是带式传送机时，传送装置优选包括带。该带提供表面以用于支撑整体式基材并且将其传送至涂布辊。该带优选是电机驱动的。
当传送装置是丝网式传送机时，该传送装置优选包括丝网。传送装置可以包括单个丝网片或多个丝网段。单个丝网片或多个丝网段提供了表面(或一系列表面)以用于支撑整体式基材并将其传送至涂布辊。单个丝网片或多个丝网段优选是电机驱动的。
当传送装置是链式传送机时，该传送装置优选包括链条。该传送装置可以包括多个链条。该链条或多个链条提供了表面(或一系列表面)以用于支撑整体式基材并将其传送至涂布辊。该链条或多个链条优选是电机驱动的。
本发明的方法包括(b)通过使整体式基材的端表面与装载有液体的涂布辊接触，将液体施加至该端表面上的步骤。此步骤通常包括(b)通过使整体式基材的端表面与装载有所述液体的所述涂布辊接触，将液体施加至大体上仅该端表面上。
当涂布辊装载有液体时，涂布器表面装载有或携带有液体。
在本发明的方法中，步骤(b)优选包括(b)通过使整体式基材的端表面与涂布辊的涂布器表面接触，将液体施加至(例如，大体上仅)端表面上。涂布辊优选装载有液体。
涂布辊可以具有包括涂布器表面的套筒(例如，辊套)。套筒可以是可替换的。替代地，涂布器表面可以是涂布辊的整体部分。
涂布辊的涂布器表面可以是吸收性表面(例如，用于吸收液体)或非吸收性表面。
涂布器表面可以包括泡沫材料(即，固体泡沫材料)，或基本上由泡沫材料(即，固体泡沫材料)组成。因此，涂布辊的涂布器表面可以包括泡沫材料，或基本上由泡沫材料组成。
优选的是，涂布辊的涂布器表面是非吸收性表面。此将确保液体从涂布器表面完全转移至整体式基材的端表面。当残余液体维持在涂布器表面上时，液体内的组分的不均匀浓度可被施加至整体式基材或再引入例如含有液体的槽中。
泡沫材料通常是闭孔泡沫材料(例如，当涂布辊的涂布器表面是非吸收性表面时)。
优选的是，泡沫材料是弹性体泡沫材料或有机硅泡沫材料。更优选地，泡沫材料是弹性体泡沫材料，仍更优选是闭孔弹性体泡沫材料。
泡沫材料优选是乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶材料。
表面(即，涂布辊的表面)，例如吸收性表面，通常适合于当表面与端表面之间施加有接触压力时，释放液体(例如，所装载液体)到整体式基材的端表面上。接触压力可以通过作用于涂布辊的整体式基材的重量来施加。替代地，可以将涂布辊抵靠整体式基材挤压(即，朝向整体式基材推动)，和/或可以将整体式基材抵靠涂布辊挤压。优选的是，通过作用于涂布辊的整体式基材的重量来施加接触压力。
本发明的方法包括(b)通过使整体式基材的端表面与涂布辊的吸收性表面接触，将液体施加至端表面(例如，大体上仅端表面)上，其中吸收性表面装载有液体，并且当吸收性表面与端表面之间施加有接触压力时，释放液体至整体式基材的端表面上。
如上所述，涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)可为大体上竖直的或大体上水平的(即，相对于地面)。优选的是，涂布辊的纵轴是大体上水平的。
当涂布辊的纵轴是大体上水平的时，则在整体式基材通过涂布辊上方时，吸收性表面与整体式基材的端表面之间可施加有接触压力。涂布辊上的整体式基材的重量提供施加在吸收性表面与整体式基材的端表面之间的接触压力。
一般而言，步骤(b)包括使端表面与装载有液体的涂布辊接触，并且在端表面上方滚动或旋转该涂布辊。
原则上，任何类型的液体施加器都可用于装载涂布辊。液体施加器通常适合于均匀地将液体装载至涂布器表面上。
液体施加器可以将液体浇注或喷涂至涂布器表面上。例如，该液体施加器可以包括喷嘴，该喷嘴经布置为用液体施加或涂布该涂布器表面。
另外或替代地，液体施加器可以包括槽。该槽适合于容纳液体。通常，该槽具有用于容纳液体的通过至少一个壁所限定的体积。当液体施加器将液体浇注或喷涂至涂布器表面上时，可以将槽布置成捕获可能从涂布器表面滴落的过量液体。
通常，涂布辊的纵轴的位置相对于槽的位置是固定的，尤其在使用时。
当涂布辊的纵轴(例如，圆柱轴)是大体上水平的(即，相对于地面)时，优选的是，该槽位于涂布辊下方或下面。
一般说来，该槽可经布置为将液体装载至涂布辊上(例如，将液体直接装载至涂布辊上)。优选的是，该槽经布置为将液体装载至涂布器表面上(例如，直接装载至涂布器表面上)。
当槽经布置为将液体装载至涂布辊或涂布器表面上时，优选槽位于涂布辊下方或下面。优选的是，槽和涂布辊经布置为允许涂布器表面与液体接触和/或变得浸入该液体(例如，当槽含有该液体时)。更优选地，槽和涂布辊经布置为允许涂布辊的涂布器表面的下侧与液体接触和/或变得浸入该液体。
如果涂布辊的涂布器表面是吸收性表面(例如用于吸收该液体)，则当涂布器表面吸收槽内的液体时，液体可被装载至涂布器表面上。
替代地，该液体施加器还可包括拾取辊。该槽位于拾取辊的下方或下面。优选的是，槽和拾取辊经布置为允许拾取辊的表面的一部分与该液体接触和/或变得浸入该液体(例如，当槽含有该液体时)。优选的是，槽和拾取辊经布置为允许拾取辊的表面的下侧(即，表面的该部分)与该液体接触和/或变得浸入该液体。
当液体施加器包括拾取辊时，优选涂布辊经布置为接触拾取辊的表面。更优选地，涂布辊的涂布器表面经布置为接触拾取辊的表面，尤其是上侧表面。在使用期间，该液体通常从拾取辊的表面转移至涂布辊的涂布器表面。
一般说来，液体施加器可还包括液体分配器。优选的是，将该槽连接至液体分配器，优选地其中该液体分配器能够通过槽的壁中的阀门，将液体分配至槽中。可使用通常已知的原理来设计该液体分配器。例如，存在能够按体积或重量计高度精确地计量添加液体的市售可用的机器，例如，在食品或油漆工业中用于装料。这些机器能够处理许多不同粘性和流变学的液体。
本发明的方法的步骤(b)产生具有涂布有液体的端表面的整体式基材。本发明的方法可还包括(c)干燥具有涂布有液体的端表面的整体式基材、优选将液体干燥至整体式基材上的步骤。
步骤(c)可包括(c1)干燥具有涂布有液体的端表面的整体式基材、优选将该液体干燥至整体式基材上，并随后(c2)焙烧该整体式基材。
一般而言，步骤(c)是在步骤(b)之后。因此，步骤(c1)和(c2)在步骤(b)之后。
该整体式基材可在75至125℃干燥(例如，干燥5至60分钟，尤其干燥10至30分钟)。可执行干燥步骤以将液体固定至整体式基材上。
整体式基材可在至多550℃温度，例如125至550℃(例如大于125℃且至多550℃)焙烧。
本发明的方法的步骤(c)可包括(c0)将具有涂布有液体的端表面的整体式基材传送离开涂布辊(例如，使用第二传送装置)。更优选地，步骤(c)包括(c0)将具有涂布有液体的端表面的整体式基材传送离开涂布辊(例如，使用第二传送装置)，并且传送至用于干燥具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的装置或朝向其传送，和/或用于焙烧具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的装置，例如如下所述的一种或多种装置。
一般说来，步骤(c0)在步骤(c1)和/或步骤(c2)之前。
取决于该液体的配制，可能必需或可能不必反转整体式基材以将涂布有该液体的端表面从作为下端表面切换至作为上端表面，然后干燥或焙烧具有涂布有该液体的端表面的整体式基材。
该方法的步骤(c)可包括(c0)将具有涂布有该液体的端表面的整体式基材传送离开涂布辊(例如，使用第二传送装置)，并且反转整体式基材(例如，将整体式基材旋转180°)。在反转该整体式基材之后，涂布有该液体的端表面将处于整体式基材的上端。
替代地，方法的步骤(c)可包括(c0)将具有涂布有该液体的端表面的整体式基材传送离开涂布辊(例如，使用第二传送装置)，而不反转该整体式基材。
本发明的设备可还包括(d)用于具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的第二传送装置。第二传送装置优选经布置为将具有涂布有该液体的端表面的整体式基材传送离开涂布辊。
该第二传送装置可以是用于将整体式基材(例如，具有涂布有该液体的端表面的整体式基材)运送离开涂布辊的任何自动装置。第二传送装置将不会导致整体式基材破坏或损坏。
该第二传送装置优选在涂布辊的下游。
该第二传送装置可为例如辊式传送机、带式传送机、丝网式传送机、链式传送机或机器臂，例如上文关于"传送装置"所述。
优选的是，第二传送装置是辊式传送机。优选地，该第二传送装置包括多个辊，优选串联布置的多个辊。多个辊中的每个辊通常是圆柱形的。多个辊中的每个辊具有纵轴(即，圆柱轴)。优选的是，多个辊中的每个辊的直径是相同的。
多个辊提供一系列表面以用于支撑整体式基材并且将其传送至涂布辊。多个辊中的每个辊具有用于支撑整体式基材并且将其传送至涂布辊的表面。
在使用时，优选的是，多个辊中的每个辊的每个表面的切向速度是相同的。多个辊可以是电机驱动的，优选是电机驱动的，以使得多个辊中每个辊的每个表面的切向速度是相同的。
通常，多个辊包括与涂布辊相邻(例如直接相邻)的辊。与涂布辊相邻的辊优选具有大体上与涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)平行的纵轴(即，圆柱轴)。
优选的是，第二传送装置经布置为将具有涂布有该液体的端表面的整体式基材(i)传送离开涂布辊，并且(ii)传送至用于干燥具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的装置和/或用于焙烧具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的装置，或朝向其传送，例如如下所述的一种或多种装置。
第二传送装置可还包括用于反转整体式基材的装置。该装置可为例如机器臂。
本发明的设备可还包括(e)用于干燥和/或焙烧具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的装置。用于干燥和/或焙烧整体式基材的装置是在涂布辊的下游。
该设备可包括(e)(i)用于干燥具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的装置和(ii)用于焙烧具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的装置。因此，用于干燥整体式基材的装置可能独立于(例如不同于)用于焙烧整体式基材的装置。
替代地，用于干燥和焙烧具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的装置可为单个装置。
通常，用于干燥和/或焙烧具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的装置是烘箱，热气喷枪或微波干燥设备。优选的是，用于干燥和焙烧具有涂布有该液体的端表面的整体式基材的装置是烘箱。
本发明可涉及多个涂布辊的用途。
因此，该方法可包括∶
(a)将整体式基材传送至多个涂布辊或朝向多个涂布辊传送；和(b)通过使整体式基材的端表面与多个涂布辊接触，将该液体施加至该端表面上，其中每个涂布辊都装载有液体。
该设备可包括∶
(a)用于整体式基材的传送装置；和
(b)用于将液体施加至整体式基材的端表面上的多个涂布辊；和
(c)液体施加器；
其中传送装置经布置为将整体式基材传送至多个涂布辊或朝向多个涂布辊传送，并且液体施加器经布置为使多个涂布辊装载液体。
多个涂布辊中的每个涂布辊都可具有上文单独描述的涂布辊的特征中的任一项。
多个涂布辊优选串联布置。多个涂布辊中的每个涂布辊通常是圆柱形的。多个涂布辊中的每个涂布辊具有纵轴(即，圆柱轴)。优选的是，多个涂布辊中的每个涂布辊的直径是相同的。
多个涂布辊提供一系列涂布器表面以用于涂布整体式基材的端表面。多个涂布辊中的每个涂布辊具有涂布器表面以用于涂布整体式基材的端表面。
在使用时，优选的是，多个涂布辊的每个涂布辊的切向速度(例如，每个涂布器表面的速度)是相同的。多个涂布辊可为电机驱动的，优选是电机驱动的，以使得多个涂布辊中每个涂布辊的切向速度是相同的。
液体施加器通常适合于将液体均匀地装载至涂布器表面(即，多个涂布辊的涂布器表面)上。
当液体施加器将液体浇注或喷涂至涂布器表面上时，槽可经布置为捕获可能从涂布器表面滴落的过量液体。
另外或替代地，槽可位于多个涂布辊中的至少一个涂布辊的下方或下面，更优选地，该槽位于多个涂布辊(例如，多个涂布辊的所有涂布辊)的下方或下面。
该槽可经布置为将液体装载至涂布辊或涂布器表面上。该槽优选位于涂布辊的下方或下面。优选的是，槽和涂布辊经布置为允许涂布器表面与液体接触和/或变得浸入该液体(例如，当槽含有该液体时)。更优选地，槽和涂布辊经布置为允许每个涂布辊表面的下侧与液体接触和/或变得浸入该液体。
一般而言，优选的是，本发明涉及单个涂布辊的用途。
定义
如本文关于整体式基材所用的术语"端表面"是整体式基材的术语"面"的同义词。整体式基材的端表面将在安装之后提供排放物控制装置的入口或出口端。
本文提及了涂布辊的"纵轴"。该纵轴通过过整体式基材的端表面。通常，该纵轴垂直于含有每个端表面的平面。
如本文所用的，尤其是关于涂布整体式基材的端面或将液体施加至整体式基材的端表面上，术语"大体上仅"是指整体式基材，其中如从端表面起测量的多个通道中液体或涂层(例如施加至整体式基材的端表面的液体、或在整体式基材的端表面上的涂层)的平均长度是≤5mm，优选≤3mm，尤其≤2mm，且更优选≤1mm。甚至更优选地，从端表面起的多个通道中不存在液体或涂层(例如，在实验测量误差内)。术语"大体上仅"因此涵盖术语"仅"。当整体式基材是过滤器基材时，如从端表面起测量的多个通道中的液体或涂层的平均长度涉及(例如仅涉及)在端表面处具有开口端的多个通道。可以使用本领域已知的常规方法，例如X光成像(在不损坏整体式基材的情况下)或通过使用光学显微镜(在切开整体式基材之后)确定整体式基材的通道中存在或不存在涂层(即，液体进入通道的程度)。
如本文所用的，关于特征，如纵轴(例如，辊如涂布辊的纵轴，或传送装置的纵轴)、整体式基材的端表面或整体式基材的多个通道，术语"大体上竖直"是指一种布置，其中该特征与竖直的偏差为±5°，优选与竖直的偏差为±3°，例如与竖直的偏差为±0°(即，测量误差内完全竖直)。术语"大体上竖直"因此涵盖术语"竖直"。
如本文所用的，关于特征，尤其是纵轴(例如，辊如涂布辊的纵轴，或传送装置的纵轴)、整体式基材的端表面或整体式基材的多个通道，术语"大体上水平"是指一种布置，其中该特征与水平的偏差为±5°，优选与水平的偏差为±3°，例如与水平的偏差为±0°(即，测量误差内完全水平)。术语"大体上水平"因此涵盖术语"水平"。
如本文所用的，关于两种特征，例如(i)相对于涂布辊的纵轴的整体式基材的端表面或(ii)相对于涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)的与涂布辊相邻的辊的纵轴(即，圆柱轴)，术语“大体上平行”是指一种布置，其中所述特征与平行的偏差为±5°，优选与平行的偏差为±3°，例如与平行的偏差为±0°(即，测量误差内完全平行)。术语"大体上平行"因此涵盖术语"平行"。
如本文所用的，关于两种特征，例如相对于涂布辊的纵轴(即，圆柱轴)的整体式基材的多个通道，术语"大体上垂直"是指一种布置，其中所述特征与垂直的偏差为±5°，优选与垂直的偏差为±3°，例如与垂直的偏差为±0°(即，测量误差内完全垂直)。术语"大体上垂直"因此涵盖术语"垂直"。
实施例
现在通过以下非限制性实例说明本发明。
用于本发明的涂布过程的液体如下制备。将3330g硝酸铂溶液(15％Pt试料，Johnson Matthey)加入4540g去离子水。使用转子定子混合器，在中等剪切下维持混合物。将2100g柠檬酸加入硝酸铂溶液，并且搅拌直至溶解。随后，添加32g ActigumTM CS-6Xanthan Gum 25KG CTN(Cargill)，调整溶液至较高粘性。液体维持在搅拌下，直至所有ActigumTM变得溶解并活化。所得溶液具有0.5的pH和1400cP的粘度，如在10rpm下使用BrookfieldTM RVT粘度计使用#03锭子测量。槽(如上所述)装填有所得液体，并且使用本发明的方法进行该涂布过程。
使用所述方法，端部涂布直径304.8mm、高152.4mm的堇青石，62个孔/cm2(400cpsi)流通部分。在涂布过程之后，将总计5.6g湿液体物质施加至该部分的端部。随后，使用85℃强制空气通过该部分，干燥该部分，并且在500至550℃之间焙烧5分钟。
焙烧之后，轴向切开经端部涂布的整体式基材，并且在3个不同的点测量涂布深度至0.01mm的精确度。这3个点的涂布深度为0.72mm、0.63mm和0.81mm。平均涂布深度因此为0.72mm。
为避免疑义，本文引用的任何和所有文件的全部内容以引用方式并入本申请。

Claims (26)

1.用液体涂布整体式基材的端表面的方法，所述方法包括∶
(a)将整体式基材传送至涂布辊；和
(b)通过使所述整体式基材的端表面与装载有液体的所述涂布辊接触，将所述液体施加至所述端表面上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包括(a)使用用于整体式基材的传送装置，将所述整体式基材传送至涂布辊。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中步骤(a)包括(a)将整体式基材传送至涂布辊，以使所述整体式基材的端表面与所述涂布辊的旋转表面接触。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述涂布辊是圆柱形的，并且是能够围绕其纵轴旋转的。
5.根据权利要求4所述的方法，其中步骤(a)包括(a)将整体式基材以取向传送至涂布辊，其中所述整体式基材的端表面大体上与所述涂布辊的纵轴平行。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的方法，其中步骤(a)包括(a)将整体式基材以取向传送至涂布辊，其中所述整体式基材的多个通道大体上垂直于所述涂布辊的所述纵轴。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中所述涂布辊的纵轴大体上水平于地面。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(b)包括(b)通过使所述整体式基材的端表面与装载有液体的所述涂布辊的旋转表面接触，将所述液体施加至所述端表面上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(b)包括(b)通过使所述整体式基材的端表面与装载有液体的所述涂布辊接触和使所述整体式基材在所述涂布辊上方通过，将所述液体施加至所述端表面上。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述涂布辊的旋转表面是非吸收性表面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(b)包括(b)通过使所述整体式基材的端表面与装载有液体的所述涂布辊接触和使所述整体式基材在所述涂布辊上方通过，将所述液体施加至所述端表面上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(b)包括(b)通过使所述整体式基材的端表面与装载有液体的所述涂布辊接触来将所述液体施加至所述端表面上，以产生具有涂布有所述液体的端表面的整体式基材，和其中所述方法还包括(c)干燥所述具有涂布有所述液体的端表面的整体式基材。
13.根据权利要求12所述的方法，其中步骤(c)包括(c1)干燥所述具有涂布有所述液体的端表面的整体式基材，并随后(c2)焙烧所述整体式基材。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述液体包含铂族金属(PGM)的盐或过渡金属的盐。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述液体是溶液。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中用所述液体涂布所述整体式基材的大体上仅所述端表面。
17.用于用液体涂布整体式基材的端表面的设备，所述设备包括∶
(a)用于所述整体式基材的传送装置；和
(b)用于将液体施加至所述整体式基材的所述端表面上的涂布辊；和
(c)液体施加器；
其中所述传送装置经布置为将所述整体式基材传送至所述涂布辊，并且所述液体施加器经布置为使所述涂布辊装载液体。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述传送装置为辊式传送机、带式传送机、丝网式传送机、链式传送机或机器臂。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的设备，其中所述涂布辊是圆柱形的，并且是能够围绕其纵轴旋转的。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的设备，其中所述液体施加器包括含有所述液体的槽。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述涂布辊具有纵轴，其大体上水平于地面，和其中所述槽位于所述涂布辊下方或下面。
22.根据权利要求20或权利要求21所述的设备，其中所述涂布辊具有涂布器表面，和其中所述槽和所述涂布辊经布置为允许所述涂布辊的所述涂布器表面与所述液体接触和/或变得浸入所述液体。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的设备，其中所述涂布辊是电机驱动的。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的设备，其中所述涂布辊经定位以允许来自所述传送装置的整体式基材在所述涂布辊的涂布器表面上方通过。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的设备，其还包括(d)用于所述具有涂布有所述液体的端表面的整体式基材的第二传送装置，其中所述第二传送装置经布置为将所述整体式基材传送离开所述涂布辊。
26.根据权利要求17至25中任一项所述的设备，其还包括(e)用于干燥和/或焙烧所述具有涂布有所述液体的端表面的整体式基材的装置。
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